4水体中污染物的迁移转化资料.pptx

水体污染物及其迁移转化水体污染物及其迁移转化无机污染物无机污染物有机污染物有机污染物水环境中污染物的迁移转化水环境中污染物的迁移转化无机污染物的迁移转化无机污染物的迁移转化有机污染物的迁移转化有机污染物的迁移转化概述概述水体污染物分为化学性、物理性和生物性水体污染物分为化学性、物理性和生物性。无机污染物无机污染物无机酸碱无机酸碱盐类（氰化物、硫化物、氟化物以及氮磷等污染物）盐类（氰化物、硫化物、氟化物以及氮磷等污染物）重金属类污染物重金属类污染物放射性核素放射性核素无机酸碱无机酸碱来源：来源：各类工业废水各类工业废水危害：危害：破坏水体的自然缓冲作用破坏水体的自然缓冲作用造成无机盐类的污染造成无机盐类的污染影响水体正常自净影响水体正常自净对整个生态系统产生不良影响对整个生态系统产生不良影响氰化物氰化物来源：来源：各类工业废水各类工业废水危害：危害：人的致死浓度：人的致死浓度：0.10.1克克对鱼类及水生生物等也具有极大毒性对鱼类及水生生物等也具有极大毒性 CNCN-与重金属离子可生成低毒络合物的性能，与重金属离子可生成低毒络合物的性能，制成口服解毒剂制成口服解毒剂 （碱性氢氧化亚铁制剂（碱性氢氧化亚铁制剂）硫化物硫化物来源：来源：矿物的氧化作用，常常形成严重的环境污染问题矿物的氧化作用，常常形成严重的环境污染问题 H H2 2S S的生成途径：的生成途径：同化硫酸盐还原反应同化硫酸盐还原反应（微生物吸收变成有机硫，然后经腐化细菌分解生成（微生物吸收变成有机硫，然后经腐化细菌分解生成H H2 2S S）异化硫酸盐还原反应异化硫酸盐还原反应 （硫酸盐还原菌（硫酸盐还原菌）被硫化氢毒气体侵袭，虞美人被硫化氢毒气体侵袭，虞美人叶子便会发焦或有斑点叶子便会发焦或有斑点 氟化物氟化物来源：来源：冶金、磷肥制造和砖瓦、煤的燃烧。冶金、磷肥制造和砖瓦、煤的燃烧。危害：危害：人体尿氟量增加人体尿氟量增加儿童牙齿斑釉率上升儿童牙齿斑釉率上升软骨病发病率上升软骨病发病率上升 当空气中存在氟污染时，当空气中存在氟污染时，萱草的叶子尖端会变成褐萱草的叶子尖端会变成褐红色。红色。有机污染物有机污染物农药农药PSBsPSBs卤代脂肪烃卤代脂肪烃醚类醚类单环芳香族化合物单环芳香族化合物 苯酚类和甲酚类苯酚类和甲酚类 酞酸酯类酞酸酯类 PAHs PAHs 亚硝胺和其他化合物亚硝胺和其他化合物 水环境中污染物的迁移转化水环境中污染物的迁移转化 无机污染物的迁移转化无机污染物的迁移转化沉淀沉淀-溶解溶解氧化氧化-还原还原配合作用配合作用吸附吸附-解吸解吸溶解和沉淀溶解和沉淀在固在固-液平衡体系中，一般需用溶度积来表征溶解度液平衡体系中，一般需用溶度积来表征溶解度 。重点介绍重点介绍金属氧化物金属氧化物、氢氧化物氢氧化物、硫化物硫化物、碳酸盐碳酸盐氧化物和氢氧化物氧化物和氢氧化物与与pH值关系密切，涉及到水解和羟基配合值关系密切，涉及到水解和羟基配合物的平衡过程，该过程往往复杂多变物的平衡过程，该过程往往复杂多变。硫化物硫化物溶度积更小，只要水环境中存在溶度积更小，只要水环境中存在S S2-2-，几乎所有重，几乎所有重金属均可从水体中除去。金属均可从水体中除去。在在饱和饱和水溶液中，水溶液中，H2S浓度总是保持在浓度总是保持在0.1mol/L 碳酸盐碳酸盐封闭体系：封闭体系：对大气封闭的体系对大气封闭的体系(只考虑固相和溶液相，只考虑固相和溶液相，把把H H2 2COCO3 3当作不挥发酸类处理，即当作不挥发酸类处理，即C CT T为一常数。为一常数。开放体系：开放体系：COCO2 2分压固定，溶液中分压固定，溶液中COCO2 2浓度也相应固定。浓度也相应固定。CaCa2+2+就不再等于就不再等于C CT T，但仍保持有同样的电中，但仍保持有同样的电中性条件。性条件。氧化还原氧化还原 厌氧性条件：元素都将以还原形态存在厌氧性条件：元素都将以还原形态存在CH4NH4+H2SFe2+而表层水是氧化性介质而表层水是氧化性介质CO2NO3-Fe(OH)3SO42-。显然这种变化对水生生物和水质影响很大。显然这种变化对水生生物和水质影响很大。天然水的决定电位天然水的决定电位在一般天然水环境中，在一般天然水环境中，溶解氧溶解氧是是“决定电位决定电位”物质物质而在有机物累积的厌氧环境中，而在有机物累积的厌氧环境中，有机物有机物是是“决定电决定电位位”物质物质介于两者之间，则其介于两者之间，则其“决定电位决定电位”为溶解氧体系和为溶解氧体系和有机物体系的结合。有机物体系的结合。水中有机物的氧化（生物氧化还原反应）水中有机物的氧化（生物氧化还原反应）有机物氧化动力学（有机物氧化动力学（Monod方程）方程）无机配位体：无机配位体：OHOH-、ClCl-、COCO3 32-2-、HCOHCO3 3-、F F-、S S2-2-有机配位体：有机配位体：天然降解产物氨基酸、天然降解产物氨基酸、糖、腐殖酸糖、腐殖酸生活废水中的洗涤剂、生活废水中的洗涤剂、清洁剂、清洁剂、NTANTA（氮三乙（氮三乙酸）、酸）、EDTAEDTA、农药和大、农药和大分子环状化合物分子环状化合物 配合作用配合作用环境污染治理和环境监测中重要的配位体环境污染治理和环境监测中重要的配位体NH3：NH3可以和重金属可以和重金属Cu相结合，这对相结合，这对NH3对氨氮生物硝化过程抑制的恢复具有重对氨氮生物硝化过程抑制的恢复具有重要作用。要作用。OH-：与与Fe或或Al的结合以及形态与的结合以及形态与pH的关的关系在废水混凝处理中有重要的作用。系在废水混凝处理中有重要的作用。Cl-：COD的测定中用的测定中用HgSO4来络合来络合Cl-，以，以消除其与消除其与Ag+生成沉淀。生成沉淀。水中有机污染物的迁移转化水中有机污染物的迁移转化 迁移转化主要取决于有机污染物迁移转化主要取决于有机污染物本身的性质本身的性质以及水以及水体的体的环境条件环境条件。主要迁移转化作用：主要迁移转化作用：吸附作用吸附作用挥发作用挥发作用水解作用水解作用光解作用光解作用生物富集生物富集生物降解作用生物降解作用 分配作用分配作用K Kowow 用正辛醇用正辛醇/水系统能较好的模拟生物系统。水系统能较好的模拟生物系统。KowKow值值与与吸吸附附系系数数、生生物物浓浓集集因因子子等等参参数数间间有有很很好的相关性。好的相关性。KowKow可以通过实验测得。可以通过实验测得。BCF(Biological Concentration Factor)BCF(Biological Concentration Factor)BCFBCF值体现了化学物质引起水体污染后一段时间内，对值体现了化学物质引起水体污染后一段时间内，对于水生生物体造成潜在危险的程度。于水生生物体造成潜在危险的程度。BCFBCF值从值从1-10000001-1000000。用实验方法测定用实验方法测定BCFBCF值非常不容易，一般是基于它与对值非常不容易，一般是基于它与对象有机物其他特征参数的相关性（象有机物其他特征参数的相关性（K Kowow）来进行估算。）来进行估算。挥发作用挥发作用（1 1）亨利定律）亨利定律 当一个化学物质在气当一个化学物质在气-液相达到平衡时，溶解液相达到平衡时，溶解于水相的浓度与气相中化学物质浓度于水相的浓度与气相中化学物质浓度(或分压或分压力力)有关有关 ，亨利定律的一般表示式：，亨利定律的一般表示式：（2 2）双膜理论）双膜理论水解作用水解作用水解作用是有机化合物与水之间最重要的反应。水解作用是有机化合物与水之间最重要的反应。有机物通过水解反应而改变了原化合物的化学有机物通过水解反应而改变了原化合物的化学结构。对于许多有机物来说，水解作用是其在结构。对于许多有机物来说，水解作用是其在环境中消失的重要途径。环境中消失的重要途径。光解作用光解作用光解过程可分为三类：光解过程可分为三类：直接光解直接光解 敏化光解敏化光解氧化反应氧化反应 生物降解生物降解生长代谢：生长代谢：共代谢：共代谢：二次基质利用：二次基质利用：